碳刷/集电环组件作为水轮发电机组励磁系统的重要组成部分，常因界面接触状态变化而出现碳刷过热、打火、电弧侵蚀等问题.其界面间的接触状态目前无法直接监测，间接监测则成为解决该问题的关键.载流摩擦副间的接触状态常用接触电阻进行表征，因此，本文中基于电接触和传热学的相关理论，建立了接触电阻的数学模型，该模型旨在根据碳刷温度估算接触电阻值.通过碳刷/集电环载流摩擦试验确定模型中的相关参数，计算并分析不同额定电流、转速、弹簧压力条件下，接触电阻的动态变化及关键影响因素.将计算结果代入COMSOL　Multiphysics有限元分析软件中，基于其内置的物理场控制方程，仿真模拟碳刷的温度并与试验得到的碳刷的温度作比较，以验证该模型的有效性.计算结果表明：当界面接触压力一定时，接触电阻值随着额定电流的增大而减小；当额定电流一定时，界面接触压力大的碳刷接触电阻值小；当集电环转速增大时，弹簧压力对接触电阻的影响进一步增大.